由于已有研究分离的剁辣椒样本较少,分离出的乳酸菌数量少,分离乳杆菌的发酵产酸、降解亚硝酸盐、耐盐、耐酸及安全性等特性并未得到有效的评价。为充分了解剁辣椒中乳酸菌的上述特性,来自湖南农业大学食品科学技术学院的叶陵、王蓉蓉和张家界灵洁绿色食品有限公司的李勇等人首先从12 份剁辣椒样品中分离出乳酸菌,利用产酸、亚硝酸盐降解率等指标筛选出优良的乳酸菌,对其进行鉴定,然后进行耐盐、耐酸能力的比较,通过药敏实验初步考察分离乳酸菌的安全性。本研究将为剁辣椒发酵剂的开发利用提供一定理论依据。
1. 分离菌株的产酸能力比较
分离的28 株乳酸菌,通过24 h的培养,OD600 nm的范围集中在0.37~1.68,最终pH值的范围集中在4.01~5.56之间,其中W-2、W-4、Y-5、Y-12、Y-14、Y-17、Y-18、Y-25、Y-27、Y-28、Y-29、Y-31这12 株菌的OD600 nm值在1.00以上,最终pH值在4.5以下,呈酸性,选择这12 株菌进行亚硝酸盐降解实验。
2. 亚硝酸盐降解率比较
除了Y-14菌以外,其余复筛的11 株乳酸菌,对于150 mg/L NaNO2的亚硝酸盐降解率都在90%以上,选择降解率在96%以上的W-4、Y-5、Y-12、Y-25、Y-31这5 株菌进行鉴定。
3. 分离菌株的鉴定
分别提取Y-5、Y-12、Y-25、Y-31、W-4的基因组DNA后,用16S rDNA通用引物进行PCR扩增,扩增得到的片段大小在1.5 kb左右。将PCR产物进行测序,测序结果登录NCBI网站,进行BLAST序列比对,发现Y-5、Y-12、W-4与植物乳杆菌的16S rDNA同源性达99%以上,结合生理生化实验的结果,可判定Y-5、Y-12、W-4这3 株菌为植物乳杆菌。Y-25、Y-31的16S rDNA序列与短乳杆菌的同源性达99%以上,结合生理生化实验结果,可以判定Y-25、Y-31为短乳杆菌。
4. 乳杆菌的生长曲线
5 株菌的生长情况基本相似。在培养至约6 h时进入对数生长期,在15 h时进入平台期。
5. 乳杆菌耐盐能力比较
在6% NaCl的渗透压胁迫下,5 株菌的生长均出现不同程度的抑制。W-4、Y-5、Y-12这3 株植物乳杆菌,在培养3 h后相继进入对数生长期。Y-25、Y-31这两株短乳杆菌在前12 h内基本没有生长,培养24 h后OD600 nm值才达到0.8左右。
9% NaCl的渗透压胁迫下,植物乳杆菌W-4在培养6 h后进入对数生长期,其他4 株乳酸菌在培养的12 h内基本没有生长,而短乳杆菌在培养24 h后OD600 nm值基本没有变化,说明短乳杆菌的生长受到强烈抑制。由此可见,植物乳杆菌相比较于短乳杆菌,具有更强的抗渗透压胁迫能力,其中植物乳杆菌W-4的抗渗透压能力最强。
6. 乳杆菌耐酸能力比较
在pH 5条件下,5 株菌的生长情况基本一样,在培养至6 h时进入对数生长期,而在培养12 h时,W-4、Y-5、Y-31这3 株菌的OD600 nm值已经高于另外两株菌。在培养24 h后,5 株菌的OD600 nm值基本接近,在1.5左右。
而在pH 3条件下,5 株菌的生长受到明显的抑制,没有明显的对数生长期,生长较为缓慢。相比较其他菌株,植物乳杆菌W-4的生长受到的抑制作用最小。
7. 乳杆菌药敏实验结果
药敏实验证实W-4、Y-5、Y-12、Y-25、Y-31这5 株菌对测试的5 种抗生素均敏感。
结 论
从自然发酵剁辣椒中分离出乳酸菌菌株,通过产酸能力和亚硝酸盐降解率筛选出5 株乳酸菌。经生理生化实验及分子生物学方法鉴定,3 株菌为植物乳杆菌,2 株菌为短乳杆菌。胁迫耐受实验表明,相比较短乳杆菌,植物乳杆菌具有较强的耐酸和耐盐能力,其中植物乳杆菌W-4的耐胁迫能力最强。药敏实验证实这5 株乳杆菌对红霉素、氨苄西林、庆大霉素、四环素、青霉素均敏感。